淺談雷電產生的感應過電壓
- 發布時間:2019-05-29
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在雷云對地放電過程中,放電通道周圍的空間電磁場將發生急劇變化。因而當雷擊輸電線附近的地面時,雖未直擊導線,由于雷電過程引起周圍電磁場的突變,也會在導線上感應出一個高電壓來,這就是感應過電壓。感應過電壓包含靜電感應和電磁感應兩個分量,一般以靜電感應分量為主。
雖然對于感應過電壓形成的物理解釋已經有了一個比較一致的認識,但由于難以得到雷電放電過程的原始數據等原因,感應過電壓有多種不同的計算方法,而且結果還差別較大。下面只給出工程上實用的簡單計算方法。
設地面雷擊點距離輸電線路下方的水平距離為S,一般當S超過65米時。規程規定,導線上感應過電壓的幅值可按下式計算:
U=25IH/S (KV)
式中:I為雷電流幅值,KA;S為地面雷擊點距線路的水平距離,H為導線平均對地高度。
由于雷擊地面時,被擊點的自然接地電阻較大,公式中的最大雷電流幅值不會100KA,可按I《100KA進行估算。實測表明,感應過電壓的幅值一般在300-400KV,這一范圍的過電壓幅值對電壓為35KV及其一下線路會造成閃爍,對電壓為110KV及其以上線路,由于導線對地線的距離及絕緣子串的長度已足夠大,一般不至于引起閃爍。
由于感應過電壓對各相導線來說基本相同,所以不會發生相同閃爍,又由于感應過電壓是因電磁感應而產生的,其極性與直擊雷過電壓不同,另外,感應過電壓的波形較直擊雷過電壓更平緩,波頭由幾微秒至幾十微秒,波尾則可達數百微秒。避雷線由于對導線有屏蔽作用,因而可降低到線上的感應過電壓幅值。避雷線與導線間的耦合系數較越大,導線上的感應過電壓就越低。